La cromatografia a membrana viene considerata un metodo molto promettente per la purificazione e separazione di diverse biomolecole come proteine e anticorpi. Essa combina i procedimenti di filtrazione a membrana e cromatografia, e viene considerata un'efficiente alternativa alla cromatografia convenzionale con letto fisso per via della sua generale indipendenza dal trasporto di massa.
Le membrane a scambio ionico vengono considerate membrane importanti nella cromatografia a membrana. Per via delle interazioni elettrostatiche tra la carica superficiale della biomolecola target e i gruppi caricati, si possono separare facilmente varie biomolecole con carica differente ma con peso molecolare simile. Oltre alle membrane a scambio ionico, le membrane di affinità rendono possibile, tramite leganti come la proteina A, il legame specifico di un analita di interesse. In tal modo si possono purificare analiti come gli anticorpi monoclonali. Le biomolecole vengono tuttavia recuperate da membrane a scambio ionico o membrane di affinità tramite spostamenti del pH o/e elevate concentrazioni di sale, il che riduce la resa e fa aumentare i costi del processo.
i3 Membrane offre un'alternativa pulita, veloce e conveniente: la cromatografia a membrana digitale. Grazie all'applicazione di uno strato d'oro nanometrico su entrambi i lati della membrana a scambio ionico, è possibile commutare la capacità di legame chimico delle biomolecole quando vengono collegate ad una sorgente elettrica. Il desorbimento avviene tramite semplice regolazione del potenziale elettrico. La tensione elettrica si può regolare in continuo, così da poter separare le specie di interesse ad intervalli di tempo definiti. Il processo di adsorbimento e desorbimento elettrico si può ripetere più volte, col risultato di aumentare enormemente la capacità di separazione. La digitalizzazione degli adsorbitori a membrana sostituisce la necessità di spostamenti del pH o/e di elevate concentrazioni di sale, senza alterare la struttura molecolare delle molecole target.
Il desorbimento digitale riesce sia con membrane AEX (con la proteina BSA) sia con membrane per cromatografia di affinità. Tramite la tensione applicata è stato possibile un recupero fino ad oltre il 95% degli anticorpi (Trastuzumab) che erano stati legati mediante una membrana con proteina A, senza che fosse necessario spostare il valore pH. Per questo è stato richiesto un brevetto I risultati mostrano che la cromatografia a membrana digitale si può impiegare con successo per tutti i tipi di cromatografia.
Le unità del filtro per siringa i3 digitali contengono una membrana in poliammide con rivestimento Au100/100 di 25 mm, con un volume della membrana di 0,04 mL e dimensioni dei pori di 0,22 µm. Ogni unità contiene da uno a tre strati delle nostre membrane a scambio anionico. Questa disposizione variabile degli strati della membrana consente portate più elevate e maggiori capacità di legame dinamico. Le membrane i3 digitali sono dotate di elementi di contatto che permettono di porre sulla membrana un potenziale elettrico tramite una sorgente di tensione esterna. L'ingresso Luer-Lock femmina e l'uscita Luer-Lock maschio facilitano il collegamento ai tipici sistemi di cromatografia a bassa pressione.
